Гормоны инсулин и глюкагон: соотношение в крови

Содержание
  1. Глюкагон и инсулин: высокое соотношение гормонов крови
  2. Секреция инсулина
  3. Гормон-антагонист
  4. Глюкагон и инсулин: функции и взаимосвязь гормонов
  5. Синтез глюкагона и инсулина
  6. Эффекты инсулина
  7. Роль инсулина в транспорте глюкозы в клетки
  8. Роль инсулина в обмене белков
  9. Роль инсулина в жировом обмене
  10. Функции глюкагона
  11. Взаимосвязь гормонов
  12. Гормоны, регулирующие уровень глюкозы крови
  13. Зачем организму регулировать уровень глюкозы крови?
  14. Глюкагон
  15. Адреналин
  16. Кортизол
  17. Гормон роста
  18. Феномен «утренней зари» или «dawn phenomenon»
  19. Глюкагон и инсулин: химическая природа, механизм действия, влияние на метаболизм в тканях-мишенях
  20. Роль гормона в организме
  21. Молекулярная структура
  22. Роль инсулина в обмене глюкозы
  23. Виды инсулина
  24. Глюкагон и Инсулин — гормоны антагонисты и их функции
  25. Функции глюкагона в организме человека
  26. Гормоны поджелудочной железы
  27. Функции глюкагона в организме
  28. Химическая природа гормона
  29. Глюкагон и инсулин, функции этих гормонов
  30. Общая информация о строении поджелудочной железы
  31. Как синтезируется инсулин и каковы его функции?

Глюкагон и инсулин: высокое соотношение гормонов крови

Гормоны инсулин и глюкагон: соотношение в крови

Человеческий организм – система организованная. В ней абсолютно все процессы скоординированы, связаны между собой и имеют четкое соотношение. Далеко не последнюю роль в этом играют гормоны – особые вещества, которые вырабатываются железами внутренней секреции.

Гормоны различны по структуре, но общее их качество – строго определенное специфическое влияние на организм.

Важные гормоны выделяются поджелудочной железой и ее эндокринной частью – островкам Лангерганса. Несмотря на крохотный размер островков, их роль в человеческом организме крайне сложно переоценить.

Задача этой части органа – продуцирование гормонов, регулирующих обменные процессы в организме:

  • липидный;
  • углеводный;
  • белковый.

Секреция инсулина

Особый интерес медиков вызывают бета-клетки. Они отвечают за выработку инсулина. Этот гормон помогает сахару крови снижаться и положительно сказывается на жировом обмене.

Удивительная особенность бета-клеток – возможность активно размножаться и восстанавливаться. Однако это актуально, если человеку еще нет 30 лет. Если уже после этого возраста какая-то часть клеток гибнет, то происходит развитие многих патологических состояний.

Именно сахарный диабет первого типа (его еще называют ювенильный) – это результат проблем с поджелудочной железой и гибели бета-клеток. После этого пациент нуждается в регулярных дополнительных инъекциях гормона.

Первичный продукт работы клеток – проинсулин. Он по своей сути не является гормоном и не имеет никакой биологической активности. Инсулином вещество становится благодаря комплексу Гольджи и его специфическим ферментам.

Как только это происходит, бета-клетка поглощает его обратно. Там инсулин трансформируется в гранулы и хранится до того момента, пока он не потребуется.

В крови абсолютно здорового человека инсулина 95%, а проинсулина 5%.

Если сахар в крови повышается, то инсулин выбрасывается в кровоток. Функция этого гормона – повышение проницаемости клеточной мембраны для сахара и его поглощение.

Кроме этого, переизбыток глюкозы трансформируется в гликоген и депонируется в печени и мышцах. Постепенно гормон поджелудочной железы снижает показатели гликемии.

Гормон-антагонист

Речь идет о гормоне глюкагон. Он является противником инсулина, а продуцируется альфа-клетками островков Лангерганса. Глюкагон воздействует на организм противоположно инсулину.

Если последний обеспечивает скопление чрезмерного сахара в виде гликогена, снижая при этом высокое соотношение глюкозы, то глюкагон активизирует механизмы, которые извлекают гликоген из депо. Это становится причиной активного роста сахара крови.

Слизистой оболочкой кишечника вырабатывается энтероглюкагон. Он является усилителем действия адреналина и работает непосредственно в клетках печени. Гормон поступает в кровь и выполняет контроль над скоростью расщепления:

  • жиров (липолиз);
  • глюкозы (гликогенолиз).

Эти гормоны поджелудочной железы не только основные регуляторы концентрации сахара крови. Они также принимают активное участие в наладке деятельности самого органа.

При этом инсулин осуществляет стимуляцию синтеза пищеварительных ферментов при помощи железистых клеток, глюкагон же притормаживает их секрецию и купирует выделение ферментов из клеток организма.

Кроме этого, альфа-клетки продуцируют:

  1. гастроингибирующий полипептид (ГИП). Он устраняет выделение соляной кислоты и ферментов в желудке, и при этом стимулирует секрецию кишечного сока;
  2. холецистокининпанкреозимин (ХЦКП), который работает вместе с гормоном инсулин и усиливает выделение основных пищеварительных ферментов железистыми клетками поджелудочной железы человека;
  3. эндорфины – особые белковые вещества, способные угнетать болевые ощущения в организме. До недавно медицина считала, что эндорфины продуцируются только при помощи структур головного мозга.

Гормоны инсулин и гормон глюкагон – это далеко не единственные гормоны. Для адекватной работы организма необходимы еще другие вещества, поступающие в кровь.

Поэтому в процессе принимают участие иные биологически активные соединения, соотношение которых также четко определенное. Они секретируются эндокринной системой:

  • соматотропин (гормон роста);
  • адреналин;
  • кортизол.

Присутствуют в островках Лангерганса еще и дельта-клетки. Их главная задача обеспечивать необходимое количество сомастатина, который считается гормоном местного значения.

Он действует только в самой поджелудочной железе и купирует выработку белка в клетках органа, подавляя секрецию пищеварительных ферментов.

Источник: http://diabethelp.org/kolem/gormony-insulin-i-glyukagon-sootnoshenie-v-krovi.html

Глюкагон и инсулин: функции и взаимосвязь гормонов

Гормоны инсулин и глюкагон: соотношение в крови

Глюкагон и инсулин – гормоны поджелудочной железы. Функция всех гормонов – регуляция обмена веществ в организме.

Основная функция инсулина и глюкагона – обеспечение организма энергетическими субстратами после еды и в период голодания. После еды необходимо обеспечить поступление глюкозы в клетки и запасание ее излишков.

В период голодания – извлечь глюкозу из резервов (гликогена) или синтезировать ее или другие энергетические субстраты.

Распространено мнение, что инсулин и глюкагон расщепляют углеводы. Это неверно. Обеспечивают расщепление веществ ферменты. Гормоны же регулируют эти процессы.

Синтез глюкагона и инсулина

Гормоны производятся в железах внутренней секреции. Инсулин и глюкагон – в поджелудочной железе: инсулин в β-клетках, глюкагон – в α-клетках островков Лангерганса. Оба гормона имеют белковую природу и синтезируются из предшественников.

Инсулин и глюкагон выделяются в противоположных состояниях: инсулин при гипергликемии, глюкагон – при гипогликемии.

Полупериод жизни инсулина – 3-4 минуты, его постоянная варьирующая секреция обеспечивает поддержание уровня глюкозы в крови в узких пределах.

Эффекты инсулина

Инсулин регулирует обмен веществ, прежде всего – концентрацию глюкозы. Он влияет на мембранные и внутриклеточные процессы.

Мембранные эффекты инсулина:

  • стимулирует транспорт глюкозы и ряда других моносахаридов,
  • стимулирует транспорт аминокислот (главным образом аргинина),
  • стимулирует транспорт жирных кислот,
  • стимулирует поглощение клеткой ионов калия и магния.

Инсулин оказывает внутриклеточные эффекты:

  • стимулирует синтез ДНК и РНК,
  • стимулирует синтез белков,
  • усиливает стимуляцию фермента гликогенсинтазы (обеспечивает синтез гликогена из глюкозы – гликогенез),
  • стимулирует глюкокиназу (фермент способствующий превращению глюкозы в гликоген в условиях ее избытка),
  • ингибирует глюкозо-6-фосфатазу (фермент, катализирующий превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу и, соответственно, повышающий уровень сахара в крови),
  • стимулирует липогенез,
  • ингибирует липолиз (за счет торможения синтеза цАМФ),
  • стимулирует синтез жирных кислот,
  • активирует Na+/K+-АТФ-азу.

Роль инсулина в транспорте глюкозы в клетки

Глюкоза попадает в клетки с помощью специальных белков-транспортеров (GLUT). В разных клетках локализуются многочисленные GLUT. В мембранах клеток скелетных и сердечных мышц, жировой ткани, лейкоцитов, коркового слоя почек работают инсулинзависимые транспортеры – GLUT4.

Транспортеры инсулина в мембранах клеток ЦНС, печени нсулиннезависимы, поэтому обеспечение клеток этих тканей глюкозой зависит только от ее концентрации в крови. В клетки почек, кишечника, эритроцитов глюкоза попадает вообще без переносчиков, путем пассивной диффузии.

Таким образом, инсулин необходим для попадания глюкозы в клетки жировой ткани, скелетных мышц и сердечных мышц.

При недостатке инсулина в клетки этих тканей попадет лишь небольшое количество глюкозы, недостаточное для обеспечения их метаболических потребностей, даже в условиях высокой концентрации глюкозы в крови (гипергликемии).

Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы, включая несколько механизмов.

  1. Повышает активность гликогенсинтазы в клетках печени, стимулируя синтез гликогена из остатков глюкозы.
  2. Повышает активность глюкокиназы в печени, стимулируя фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, который «запирает» глюкозу в клетке, т. к. не способен проходить через мембрану из клетки в межклеточное пространство.
  3. Ингибирует фосфатазу печени, катализирующую обратное превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу.

Все перечисленные процессы обеспечивают поглощение глюкозы клетками периферических тканей и снижение ее синтеза, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Кроме того, усиление утилизации глюкозы клетками сохраняет запасы других внутриклеточных энергетических субстратов – жиров и белков.

Роль инсулина в обмене белков

Инсулин стимулирует как транспорт свободных аминокислот в клетки, так и синтез белка в них. Синтез белка стимулируется двумя путями:

  • за счет активации мРНК,
  • за счет увеличения поступления аминокислот в клетку.

Кроме того, как было сказано выше, усиление использования клеткой глюкозы в качестве энергетического субстрата, замедляет распад в ней белка, что приводит к увеличению белковых запасов. За счет такого эффекта инсулин участвует в регуляции процессов развития и роста организма.

Роль инсулина в жировом обмене

Мембранные и внутриклеточные эффекты инсулина приводят к увеличению запасов жира в жировой ткани и печени.

  1. Инсулин обеспечивает проникновение глюкозы в клетки жировой ткани и стимулирует ее окисление в них.
  2. Стимулирует образование липопротеиновой липазы в эндотелиальных клетках. Этот вид липазы ферментирует гидролиз триацилглицеролов, связанных с липопротеинами крови, и обеспечивает поступление полученных жирных кислот в клетки жировой ткани.
  3. Ингибирует внутриклеточную липопротеиновую липазу, таким образом, тормозя липолиз в клетках.

Функции глюкагона

Глюкагон оказывает влияние на углеводный, белковый и жировой обмен. Можно сказать, что глюкагон – антагонист инсулина по оказываемым эффектам. Главным результатом работы глюкагона является повышение концентрации глюкозы в крови. Именно глюкагон обеспечивает поддержание необходимого уровня энергетических субстратов – глюкозы, белков и жиров в крови в период голодания.

1. Роль глюкагона в обмене углеводов.

Обеспечивает синтез глюкозы путем:

  • усиления гликогенолиза (расщепления гликогена до глюкозы) в печени,
  • усиления глюконеогенеза (синтеза глюкозы из неуглеводистых предшественников) в печени.

2. Роль глюкагона в обмене белков.

Гормон стимулирует транспорт глюкагонных аминокислот в печень, что способствует в клетках печени:

  • синтезу белков,
  • синтезу глюкозы из аминокислот – глюконеогенезу.

3. Роль глюкагона в жировом обмене.

Гормон активирует в жировой ткани липазу, в результате в крови повышается уровень жирных кислот и глицерина. Это в конечном итоге опять же приводит к повышению концентрации глюкозы в крови:

  • глицерин как неуглеводистый предшественник включается в процесс глюконеогенеза – синтез глюкозы;
  • жирные кислоты превращаются в кетоновые тела, которые используются в качестве энергетических субстратов, что сохраняет запасы глюкозы.

Взаимосвязь гормонов

Инсулин и глюкагон неразрывно связаны между собой. Их задача – регулировать концентрацию глюкозы в крови. Глюкагон обеспечивает ее повышение, инсулин – понижение. Они выполняют противоположную работу. Стимулом выработки инсулина является повышение концентрации глюкозы в крови, глюкагона – понижение. Кроме того, выработка инсулина тормозит секрецию глюкагона.

Если нарушается синтез одного из этих гормонов, другой начинает работать некорректно. Например, при сахарном диабете уровень инсулина в крови низкий, ингибиторное действие инсулина на глюкагон ослаблено, в результате уровень глюкагона в крове слишком высокий, что приводит к постоянному повышению уровня глюкозы в крови, чем и характеризуется данная патология.

К неправильной выработке гормонов, некорректному их соотношению приводят погрешности в питании. Злоупотребление белковой пищей стимулирует избыточное выделение глюкагона, простыми углеводами – инсулина. Появление дисбаланса в уровне инсулина и глюкагона приводят к развитию патологий.

Источник: https://FB.ru/article/426409/glyukagon-i-insulin-funktsii-i-vzaimosvyaz-gormonov

Гормоны, регулирующие уровень глюкозы крови

Гормоны инсулин и глюкагон: соотношение в крови

Инсулин – гормон поджелудочной железы, снижающий уровень глюкозы крови. Он действует как ключ,  «открывающий двери» для глюкозы внутрь клетки. Инсулин имеет важное значение для организма и ему посвящен отдельный раздел «Инсулин и его значение для организма».

Глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста – гормоны, повышающие уровень глюкозы крови. Подробней о каждом из них далее в статье.

Зачем организму регулировать уровень глюкозы крови?

У людей без сахарного диабета организм способен регулировать уровень глюкозы крови в узких пределах, примерно между 4 и 7 ммоль/л. Когда уровень глюкозы крови падает ниже 3,5 – 4,0 ммоль/л, человек чувствует себя плохо.

Снижение уровня глюкозы крови влияет на все реакции, происходящие в организме, таким образом организм пытается сказать мозгу, что у него осталось мало глюкозы.

Организм старается высвободить глюкозу из имеющихся у него источников, а также создать глюкозу из жиров и белков (схема 1).

Схема 1.  Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

Мозг не может хранить глюкозу, поэтому он зависит от равномерной и непрерывной подачи глюкозы с током крови.

Мозг не может работать без адекватного снабжения его глюкозой.  

Интересно, что мозгу не нужен инсулин для перемещения глюкозы внутрь клетки, он относится к «инсулиннезависимым» органам.

На первый взгляд это может показаться нелогичным, однако, в ситуациях, когда в организме низкий уровень глюкозы, продукция инсулина останавливается, тем самым сохраняя глюкозу для наиболее важных органов, а именно для головного мозга.

Но если организм и дальше не получит глюкозу (если человек голодает), то мозг адаптируется и будет использовать другой источник энергии, в основном кетоны. 

Несмотря на то, что клетки головного мозга извлекают определенную энергию из кетонов, ее все равно меньше чем, когда они используют глюкозу.

Материал по теме:

С другой стороны, если у человека есть сахарный диабет и у него уровень глюкозы крови высокий, инсулиннезависимые клетки будут поглощать большое количество глюкозы, и в результате это приведет к их повреждению и, следовательно, нарушению функционирования органа в целом.

В то время как гормон инсулин снижает уровень глюкозы крови, группа гормонов (глюкагон, адреналин, кортизол, гормон роста) повышают его (схема 2). Низкий уровень глюкозы крови (гипогликемия) представляет собой серьезную угрозу для жизнедеятельности организма.

Поэтому целая группа гормонов отвечает за повышение уровня глюкозы крови, также эта группа гормонов называется контринсулярными или контррегуляторными гормонами. А реакции организма, направленные на повышения уровня глюкозы крови, называются контррегуляторными реакциями.

Помимо гормонов в контррегуляторных реакциях также участвует вегетативная нервная система.

Схема 2: Контррегуляторные гормоны. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

Глюкагон

Глюкагон – это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, а именно альфа-клетками островков Лангерганса. 

Одной из функций печени является хранение глюкозы. Когда в крови много глюкозы, например, после приема пищи, глюкоза под воздействием инсулина заходит в клетки печени и хранится в них в виде гликогена. Как деньги, которые вы кладете на счет в банке, когда у вас их много (Рис.1).

Рис.1. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

Когда уровень глюкозы крови снижается, например, через несколько часов после еды или ночью, то начинает действовать глюкагон. Он разрушает гликоген до глюкозы, которая затем поступает в кровь. Также и вы можете снять деньги в банке, если настали тяжелые времена  (рис. 2).

Рис. 2. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

В течение дня человек ощущает чувство голода с интервалами примерно в 4 часа, в то время как в ночное время организм может находиться без пищи 8-10 часов. Это происходит потому, что ночью гликоген из печени под воздействием гормонов глюкагона и адреналина разрушается до глюкозы, которая поступает в кровь.

Людям с сахарным диабетом важно помнить, что если у них не будет запаса гликогена в печени, то глюкагон ночью не сможет повысить уровень глюкозы крови, следовательно, случится гипогликемия.

Такое может возникнуть если вы не съели достаточное количество углеводов при занятиях спортом, и вашему организму пришлось тратить свои запасы гликогена днем.

Также отсроченные гипогликемии (гипогликемии ночью) наступают после употребления алкоголя, так как алкоголь нейтрализует действие глюкагона.

Материал по теме:

Исследования показывают, что при сахарном диабете 1 типа не только снижается функция бета-клеток (производство инсулина), но также изменяется функция альфа-клеток.

Нарушается способность поджелудочной железы производить адекватное количество глюкагона в ответ на гипогликемию. То есть наступает дисбаланс между инсулином и глюкагоном.

В свою очередь, это приводит к нарушению контррегуляторного ответа на гипогликемию.

Также у людей с сахарным диабетом не снижается производство глюкагона, когда повышается уровень глюкозы крови.

Это происходит потому, что инъекции инсулина делаются в подкожно-жировую клетчатку и к тому времени, когда инсулин дойдет до альфа-клеток поджелудочной железы, его концентрация будет низкой, и он не сможет подавить продукцию глюкагона.

Следовательно, в дополнение к глюкозе, полученной из еды, в крови будет глюкоза из печени, полученная при распаде гликогена до глюкозы под воздействием глюкагона.

В настоящее время проходят исследования помпы, содержащие резервуары с инсулином и с глюкагоном, чтобы еще более точно имитировать уровень глюкозы крови у людей без сахарного диабета. В большей степени этот метод используется в исследованиях по разработке искусственной поджелудочной железы.

Но есть и свои трудности, так как человеку с сахарным диабетом приходится контролировать не только введение инсулина, но и введение глюкагона, то есть создается в два раза больше проблем.

Что, в свою очередь, может привести к синдрому эмоционального выгорания, снижению качества жизни и ухудшению гликемического контроля.

Инъекции глюкагона – это хорошее средство для купирования тяжелых гипогликемий.

Тяжелая гипогликемия – это гипогликемия, потребовавшая помощи другого лица, а именно, если человек с сахарным диабетом потерял сознание, у него судороги или он не способен выпить или съесть продукты необходимые для купирования гипогликемии. Всем людям с сахарным диабетом на инсулинотерапии, а также их родственникам и друзьям необходимо иметь при себе глюкагон и знать, как им пользоваться.

Адреналин

Адреналин – гормон стресса, выделяемый надпочечниками (Рис.3).

Рис.3. Анатомическое расположение надпочечников и почек. 

Адреналин повышает уровень глюкозы крови, прежде всего, за счет разрушения гликогена в печени.

Концентрация адреналина повышается, когда организм подвергается воздействию стресса, лихорадки или при ацидозе (например, при диабетическом кетоацидозе). Адреналин также снижает поглощение глюкозы клетками организма.

Это может показаться вам странным, пока вы не вспомните, что все реакции организма при гипогликемии направлены на сохранение любой доступной глюкозы для мозга.

Человеческое тело изначально было создано для проживания в каменном веке. Если человек сталкивался с мамонтом или другим диким зверем, то у него оставалось два варианта бороться или бежать (рис 4).

В обоих случаях дополнительное топливо, в виде глюкозы, было необходимо для организма. В нашем нынешнем образе жизни адреналин также выделяется, когда мы переживаем или испытываем страх.

Но, по большей части, наши страхи вызваны пугающими новостями из телевизора или интернета, а они не требуют прилива дополнительной физической силы.

Рис. 4. Охота на оленя. Вальторта artyx.ru

У людей без сахарного диабета при возникновении стрессовой ситуации повышается продукция инсулина и уровень глюкозы остается в норме.

А вот у людей с сахарным диабетом сложнее спрогнозировать реакцию уровня глюкозы крови на стресс. Так как у разных людей разный уровень стрессоустойчивости и в принципе разные обстоятельства вызывают страх.

Следовательно, к коррекции доз инсулина надо подходить индивидуально.

Когда у человека с сахарным диабетом гипогликемия, то секреция адреналина может поднять уровень глюкозы крови, стимулируя распад гликогена в печени, но в тоже время адреналин вызывает повышенное потоотделение, беспокойство и сердцебиение, то есть симптомы гипогликемии.

Адреналин также стимулирует распад жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны в печени.

Кортизол

Кортизол является еще одним важным гормоном, который высвобождается надпочечниками (рис.3) в ответ на стресс и влияет на многие функции в организме, в том числе повышает уровень глюкозы крови.

Кортизол повышает уровень глюкозы крови путем синтеза глюкозы из белков (этот процесс называется глюконеогенез) и уменьшения поглощения глюкозы клетками организма. Кортизол также способствует расщеплению жиров до свободных жирных кислот, из которых могут создаваться кетоны.

Гормон роста

Гормон роста вырабатывается в гипофизе, который находится чуть ниже головного мозга (Рис. 5).

Рис.5. Источник: Ragnar Hanas Type 1 Diabetes in Children and Adolescents

Главной функцией гормона роста является стимуляция роста. Также он повышает уровень глюкозы крови путем снижения захвата глюкозы клетками организма. Гормон роста приводит к увеличению мышечной ткани и повышению распада жиров.

В период полового созревания, когда подростки быстро растут, у них вырабатывается большое количество гормона роста, следовательно, это приводит к повышению потребности в инсулине.

Феномен «утренней зари» или «dawn phenomenon»

У всех контринсулярных гормонов пик секреции приходится на предутренние часы. Таким образом у людей с сахарным диабетом 1 типа происходит повышение уровня глюкозы крови примерно с 3-4 до 7-8 часов утра, и они могут просыпаться утром с высоким уровнем глюкозы крови. Подробнее о феномене утренней зари здесь

Источник: https://rule15s.com/knowledge/gormony-reguliruyushchiye-uroven-glyukozy-krovi

Глюкагон и инсулин: химическая природа, механизм действия, влияние на метаболизм в тканях-мишенях

Гормоны инсулин и глюкагон: соотношение в крови

Гормоны производятся в железах внутренней секреции. Инсулин и глюкагон — в поджелудочной железе: инсулин в β-клетках, глюкагон – в α-клетках островков Лангерганса. Оба гормона имеют белковую природу и синтезируются из предшественников.

Инсулин и глюкагон выделяются в противоположных состояниях: инсулин при гипергликемии, глюкагон – при гипогликемии.

Полупериод жизни инсулина — 3-4 минуты, его постоянная варьирующая секреция обеспечивает поддержание уровня глюкозы в крови в узких пределах.

Роль гормона в организме

Секреция осуществляется в поджелудочной железе, а именно в эндокринной области, имеющей название островки Ларгенганса. Отдельная часть этих островков отвечает за производство гормона. На процесс секреции гормона оказывают влияние следующие факторы:

  • уровень концентрации глюкозы;
  • повышенное содержание в крови аминокислот;
  • чрезмерные нагрузки на организм.

После попадания глюкагона в организм человека, происходит взаимодействие с клетками печени, активизируется выброс глюкозы в кровь, ее стабильные показатели держатся на нормальном уровне. Кроме этого, глюкагон отвечает за выполнение следующих функций:

Гормон способствует улучшению работы сердечной системы.

  • стимулирует расщепление жиров;
  • убирает избыток холестерина;
  • повышает кровообращение в почках;
  • улучшает работу сердечной системы, выводит натрий;
  • побуждает к восстановлению печеночных клеток;
  • обеспечивает выход инсулина.

Молекулярная структура

Инсулин состоит из аминокислот и состоит из двух цепей, названных цепью А и В-цепью, которые соединены вместе с помощью связей серы. Инсулин продуцируется из инсулинового гормона, который фактически имеет три цепи аминокислот.

Глюкагон представляет собой белок, который состоит из ряда из 29 аминокислот, которые связаны друг с другом. Глюкагон продуцируется модификацией гормона проглюкагона. Фермент превращающего прогормона модифицирует проглюкагон с образованием глюкагона.

Роль инсулина в обмене глюкозы

Инсулин стимулирует утилизацию глюкозы, включая несколько механизмов.

  1. Повышает активность гликогенсинтазы в клетках печени, стимулируя синтез гликогена из остатков глюкозы.
  2. Повышает активность глюкокиназы в печени, стимулируя фосфорилирование глюкозы с образованием глюкозо-6-фосфата, который «запирает» глюкозу в клетке, т. к. не способен проходить через мембрану из клетки в межклеточное пространство.
  3. Ингибирует фосфатазу печени, катализирующую обратное превращение глюкозо-6-фосфата в свободную глюкозу.

Все перечисленные процессы обеспечивают поглощение глюкозы клетками периферических тканей и снижение ее синтеза, что приводит к снижению концентрации глюкозы в крови. Кроме того, усиление утилизации глюкозы клетками сохраняет запасы других внутриклеточных энергетических субстратов – жиров и белков.

Виды инсулина

Первоначальная структура молекул инсулина отличается у разных биологических видов, но, тем не менее, сходство есть. Самая близкая по строению инсулиновая молекула свиньи. Несущественная разница определяется остатком только одной аминокислоты.

Когда в организме развивается дисбаланс глюкагона и инсулина и начинается сахарный диабет, больному назначается инсулиновая терапия, в ходе которой применяются различные инсулиновые препараты.

Сегодня разработано несколько видов инсулиновых заменителей:

  • Животный. Выделен из поджелудочной железы животного, чаще свиньи или быка.
  • Генно-инженерный. Его производят бактерии. Это такие инсулины, как акт рапид, хумулин, протафан, протамин и др.
  • Инсулины, укладывающиеся во временные рамки: пролонгированные со средним, длительным и сверхдлительным сроком действия и короткого действия.
  • Аналоги человеческого инсулина с ультракоротким и пролонгированным действием. Действие последних основано на медленном высвобождении из подкожной и жировой клетчатки, они наиболее близки базальному виду секреции человеческого инсулина.

У больного сахарным диабетом человека нарушаются разные виды обмена веществ. Особенно страдает углеводный и липидный обмен. Это проявляется в возникновении следующих патологий:

  • гипергликемии – резком увеличении сахара в крови;
  • кетонемии – увеличении кетоновых тел крови;
  • глюкозурии – выведении слишком большого количества глюкозы с мочой;
  • падении уровня гликогена в печени.

При введении больному инсулина можно частично нормализовать данные процессы. Это позволит сохранить жизнь больному.

Инсулин — синтез и секреция, виды

Источник: https://dbs8.ru/lechenie-i-podderzhka/glyukagon-pri-saharnom-diabete.html

Глюкагон и Инсулин — гормоны антагонисты и их функции

Гормоны инсулин и глюкагон: соотношение в крови

Глюкагон и инсулин – гормоны поджелудочной железы. Функция всех гормонов – регуляция обмена веществ в организме.

Основная функция инсулина и глюкагона – обеспечение организма энергетическими субстратами после еды и в период голодания. После еды необходимо обеспечить поступление глюкозы в клетки и запасание ее излишков.

В период голодания – извлечь глюкозу из резервов (гликогена) или синтезировать ее или другие энергетические субстраты.

Распространено мнение, что инсулин и глюкагон расщепляют углеводы. Это неверно. Обеспечивают расщепление веществ ферменты. Гормоны же регулируют эти процессы.

Функции глюкагона в организме человека

Один из органов, отвечающих за синтез гормонов – поджелудочная железа. Она вырабатывает несколько разновидностей гормонов, в число которых входит глюкагон. Каковы же его функции в организме человека?

Гормоны поджелудочной железы

Для устранения проблемы нужно знать, какая железа вырабатывает тот или иной вид соединения, чтобы принять необходимые меры.

Поджелудочной железой вырабатывается несколько видов гормонов. Основным является инсулин. Он представляет собой полипептид, в составе которого находится 51 аминокислота.

При недостаточном либо избыточном образовании этого гормона в организме человека возникают отклонения. Нормальные его показатели колеблются в пределах от 3 до 25 мкЕд/мл.

У детей его уровень немного снижен, у беременных женщин может повышаться.

Инсулин необходим для снижения количества сахара. Он активирует усвоение глюкозы мышечной и жировой тканью, обеспечивая ее преобразование в гликоген.

Кроме инсулина, поджелудочная железа отвечает за синтез таких гормонов, как:

  1. С-пептид. Он не относится к числу полноценных гормонов. По сути, это один из элементов проинсулина. Он отделяется от основной молекулы и оказывается в крови. С-пептид представляет собой эквивалент инсулина, по количеству которого можно диагностировать патологии в работе печени и поджелудочной железы. Также он указывает на развитие сахарного диабета.
  2. Глюкагон. По своему действию этот гормон противоположен инсулину. Его особенностью является повышение уровня сахара. Это достигается благодаря его воздействию на печень, которая стимулирует выработку глюкозы. Также с помощью глюкагона происходит расщепление жиров.
  3. Панкреатический полипептид. Этот гормон был обнаружен недавно. Благодаря ему сокращается расход желчи и пищеварительных ферментов, что обеспечивается регуляцией деятельности мускулатуры желчного пузыря.
  4. Соматостатин. Он оказывает воздействие на работу других гормонов поджелудочной железы и ферментов. Под его влиянием снижается количество глюкагона, соляной кислоты и гастрина, а также замедляется процесс усвоения углеводов.

Помимо этих гормонов, поджелудочная железа вырабатывает и другие. От того, насколько их количество соответствует норме, зависит деятельность организма и риск развития патологий.

Функции глюкагона в организме

Чтобы лучше понять роль глюкагона для человеческого организма, необходимо рассмотреть его функции.

Этот гормон влияет на работу ЦНС, которая зависит от постоянства концентрации в крови глюкозы. Глюкоза вырабатывается печенью, и в этом процессе участвует глюкагон. Также он занимается регуляцией ее количества в крови. Благодаря его действию происходит распад липидов, что способствует снижению количества холестерина. Но это не единственные функции данного гормона.

Помимо них, он выполняет следующие действия:

  • стимулирует кровоток в почках;
  • способствует выведению натрия, нормализуя деятельность сердечно-сосудистой системы;
  • восстанавливает клетки печени;
  • повышает содержание кальция внутри клеток;
  • снабжает организм энергией, расщепляя липиды;
  • нормализует сердечную деятельность, влияя на частоту пульса;
  • повышает давление.

Его влияние на организм считается противоположным тому, что оказывает инсулин.

Химическая природа гормона

Глюкагон представляет собой полипептид одноцепочечного типа. В его состав входит 29 аминокислот. Строение его имеет сходство с инсулином, но в нем есть некоторые аминокислоты, которые в инсулине отсутствуют (триптофан, метионин). А вот цистина, изолейцина и пролина, которые имеются в составе инсулина, в глюкагоне нет.

Формируется этот гормон из пре-глюкагона. Процесс его выработки зависит от количества глюкозы, которая поступает в организм во время еды. Стимуляция его выработки принадлежит аргинину и аланину – при увеличении их количества в организме глюкагон образуется интенсивнее.

При чрезмерной физической активности его количество тоже может резко увеличиваться. Также на содержание его в крови влияет инсулин.

Источник: https://sakh-hospital.su/podzheludochnaya-zheleza/glyukagon-i-insulin-gormony-antagonisty-i-ih-funktsii.html

Глюкагон и инсулин, функции этих гормонов

Гормоны инсулин и глюкагон: соотношение в крови

Практически все процессы в организме человека регулируются с помощью биологически активных соединений, которые постоянно образуются в цепи сложных биохимических реакций. К ним относятся гормоны, ферменты, витамины и т.д.

Гормоны – это биологически активные вещества, способные в очень маленьких дозах существенно влиять на обмен веществ и жизненно важные функции. Они вырабатываются железами внутренней секреции.

Глюкагон и инсулин – это гормоны поджелудочной железы, которые принимают участие в обмене веществ и являются антагонистами друг друга (то есть это вещества, оказывающие противоположные эффекты).

Общая информация о строении поджелудочной железы

Поджелудочная железа состоит из 2 функционально разных частей:

  • экзокринная (занимает примерно 98% массы органа, отвечает за пищеварение, здесь вырабатываются панкреатические ферменты);
  • эндокринная (располагается в основном в хвосте железы, тут синтезируются гормоны, которые влияют на углеводный и липидный обмены, пищеварение и т.д.).

По всей эндокринной части равномерно расположены панкреатические островки (их еще называют островками Лангерганса). Именно в них сконцентрированы клетки, которые вырабатывают различные гормоны. Эти клетки бывают нескольких типов:

  • альфа-клетки (в них производится глюкагон);
  • бета-клетки (синтезируют инсулин);
  • дельта-клетки (продуцируют соматостатин);
  • PP-клетки (тут вырабатывается панкреатический полипептид);
  • эпсилон-клетки (здесь образуется «гормон голода» грелин).

Для нормального функционирования организма все гормоны должны образовываться в достаточном количестве. Несмотря на то что больше всего на расщепление и выработку глюкозы влияют инсулин и глюкагон, этих двух гормонов недостаточно для полноценного углеводного обмена. В биохимических реакциях, обеспечивающих этот процесс, принимают участие и другие вещества – соматотропин, кортизол и адреналин.

Как синтезируется инсулин и каковы его функции?

Инсулин образуется в бета-клетках поджелудочной железы, но вначале там образуется его предшественник – проинсулин. Само по себе это соединение не играет особой биологической роли, но под действием ферментов оно превращается в гормон. Синтезированный инсулин поглощается бета-клетками обратно и выделяется в кровь в те моменты, когда в нем есть необходимость.

Небольшое количество проинсулина (не более 5%) всегда циркулирует в кровеносном русле человека, остальная массовая доля приходится на активную форму инсулина

Бета-клетки поджелудочной железы могут делиться и регенерировать, но происходит это только в молодом организме. Если этот механизм нарушается и эти функциональные элементы гибнут, у человека развивается сахарный диабет 1 типа.

При недуге 2 типа инсулина может синтезироваться вполне достаточно, но из-за нарушений углеводного обмена ткани не могут адекватно реагировать на него, и для усваивания глюкозы требуется повышенный уровень этого гормона.

В таком случае говорят о формировании инсулинорезистентности.

Функции инсулина:

Таблица классификации инсулинов

  • снижает уровень глюкозы в крови;
  • активизирует процесс расщепления жировой ткани, поэтому при сахарном диабете человек очень быстро набирает лишний вес;
  • стимулирует образование гликогена и ненасыщенных жирных кислот в печени;
  • угнетает расщепление белков в мышечной ткани и не дает образовываться излишнему количеству кетоновых тел;
  • способствует образованию гликогена в мышцах за счет поглощения аминокислот.

Инсулин отвечает не только за усваивание глюкозы, он поддерживает нормальную работу печени и мышц. Без этого гормона организм человека существовать не может, поэтому при 1 типе сахарного диабета инсулин вводится инъекционно. При попадании этого гормона извне организм начинает с помощью печени и мышечных тканей расщеплять глюкозу, что постепенно приводит к снижению уровня сахара в крови. Важно уметь рассчитывать нужную дозу лекарства и соотносить ее с принятой пищей, чтобы уколом не спровоцировать гипогликемию.

Хороший врач
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: